Яким може бути результатантна сила, що виникає внаслідок застосування сил 4 Н і 6 Н у одній точці до тіла, і дорівнює: 1 Н; 2 Н; 4 Н; 10 Н; 15 Н? Які можливі значення найбільшого прискорення, яке ці сили можуть надати тілу масою 5 кг?
Пошаговый ответ:
1. Для початку, нам потрібно намалювати вектори сил 4 Н і 6 Н. За побудовою, ми малюємо вектор сили 4 Н в довільному напрямку і з початком в точці, де розташована друга сила 6 Н. Далі, ми малюємо вектор сили 6 Н у такий спосіб, щоб його початок був в кінці першого вектора 4 Н. З результату малювання векторів ми отримуємо паралелограм.
2. Далі потрібно визначити довжину та напрямок результатантної сили, яка є стороною паралелограма. Довжина результатантної сили вимірюється в одиницях сили — Ньютонах (Н). Напрямок результатантної сили вимірюється в градусах відносно деякого початкового напрямку, наприклад, відносно північної сторони (0 градусів) або за годинниковою стрілкою (від 0 до 360 градусів).
3. Щоб визначити значення результатантної сили, нам потрібно виміряти довжину сторони паралелограма, що відповідає результатантній силі. Напрямок можна виміряти за допомогою кутоміра або наочно відносно деякого початкового напрямку.
Тепер давайте розглянемо кожну із варіантів та розрахуємо результатантну силу:
1. Якщо результатантна сила дорівнює 1 Н, то довжина сторони паралелограма буде 1 Н.
2. Якщо результатантна сила дорівнює 2 Н, то довжина сторони паралелограма буде 2 Н.
3. Якщо результатантна сила дорівнює 4 Н, то довжина сторони паралелограма буде 4 Н.
4. Якщо результатантна сила дорівнює 10 Н, то довжина сторони паралелограма буде 10 Н.
5. Якщо результатантна сила дорівнює 15 Н, то довжина сторони паралелограма буде 15 Н.
Щоб визначити можливі значення найбільшого прискорення, яке ці сили можуть надати тілу масою 5 кг, нам потрібно застосувати другий закон Ньютона:
F = m * a,
де F — сила, m — маса тіла, а — прискорення.
Нам відома сила, тому ми можемо переписати цю формулу для прискорення:
a = F / m.
Для кожного значення результатантної сили, яке ми отримали раніше, ми можемо застосувати цю формулу, підставивши значення маси тіла 5 кг:
1. a = 1 Н / 5 кг = 0.2 м/с²
2. a = 2 Н / 5 кг = 0.4 м/с²
3. a = 4 Н / 5 кг = 0.8 м/с²
4. a = 10 Н / 5 кг = 2 м/с²
5. a = 15 Н / 5 кг = 3 м/с²
Таким чином, можливі значення найбільшого прискорення, яке ці сили можуть надати тілу масою 5 кг, складають 0.2 м/с², 0.4 м/с², 0.8 м/с², 2 м/с² та 3 м/с².